ЯДРО

ЯДРО — одна з важливих складових частин клітини, що забезпечує збереження, підтримку і передачу спадкової інформації у вигляді незмінної структури ДНК, а також її реалізацію через утворення власне апарату білкового синтезу. Більшість клітин мають одне Я., але є клітини з двома та більше Я., які називаються багатоядерними. Я. звичайно має сферичну форму, хоча зустрічаються клітини з ядрами неправильної форми — еліпсоїдальної, грушоподібної, ланцетоподібної, сегментованої, у вигляді підкови та ін. Клітинне ядро складається з ядерної оболонки, що відокремлює його від цитоплазми, хроматину, ядерця та ядерного соку. Ці основні компоненти зустрічаються майже у всіх інтерфазних (див. Клітинний цикл) клітинах еукаріотичних організмів.

Ядерна оболонка (нуклеолема, каріолема, каріотека) — це структура, що відокремлює два внутрішньоклітинні простори — цитоплазму та Я. Ядерна оболонка утворюється за рахунок розширення та злиття одна з одною цистерн ендоплазматичного ретикулума (див. Клітинні органели), внаслідок чого каріотека складається з двох мембран — зовнішньої і внутрішньої. Зовнішня ядерна мембрана безпосередньо контактує з цитоплазмою клітини та має на поверхні рибосоми (див. Клітинні органели), що дає змогу віднести її до мембранної системи ендоплазматичної сітки. Внутрішня мембрана каріолеми зв’язана з ядерною ламіною — білковою пластинкою, яка в свою чергу заякорює хромосомний матеріал на ядерній оболонці та виконує роль каркаса Я. Найбільш характерними структурами у складі ядерної оболонки є ядерні пори, які утворюються внаслідок злиття зовнішньої та внутрішньої ядерних мембран у вигляді округлих наскрізних отворів або перфорацій. Кількість ядерних пор залежить від метаболічної активності клітин, тому густина їх на поверхні нуклеолеми вище у клітин з високою метаболічною активністю, але в середньому кількість пор на Я. становить близько 3000–4000. Встановлено, що кількість пор може змінюватися впродовж клітинного циклу, а, напр., в ядерних оболонках повністю зрілих сперматозоїдів пори не виявляються зовсім. Через пори здійснюється вибірковий транспорт молекул: з цитоплазми в Я. транспортуються ферменти для синтезу РНК, гормони, деякі регулятори синтетичних процесів, а з Я. в цитоплазму — різні види РНК. Ядерна оболонка виконує бар’єрну функцію, відокремлює вміст Я., його генетичний матеріал від цитоплазми, обмежує вільний доступ до Я. та вихід з нього різних речовин, регулює транспорт макромолекул між Я. і цитоплазмою. Крім того, каріотека бере участь у створенні внутрішньоядерного порядку шляхом фіксації хромосомного матеріалу в інтерфазі до внутрішньої ядерної мембрани. Вміст Я. являє собою желеподібний колоїд, який називається нуклеоплазмою (ядерним соком, каріоплазмою). Це розчин білків, нуклеотидів та іонів, в якому розташовуються хроматин і одне або кілька ядерець. Функція каріоплазми полягає у забезпеченні нормального функціонування генетичного матеріалу.

Генетичний матеріал представлений в Я. хроматином — щільною речовиною, яка здатна фарбуватися основними фарбниками. Хроматин інтерфазних Я. являє собою хромосоми (див. Хромосоми), які у цей час втрачають свою компактну форму, розпушуються і деконденсуються. Зона повної деконденсації та її ділянки — еухроматин — під час фарбування має більш світлий колір. Це ті частини ДНК, з яких на даний момент зчитується генетична інформація, тому еухроматин ще називають активним хроматином. Ділянки конденсованого хроматину в інтерфазному Я., які забарвлюються темно-синім кольором, називаються гетерохроматином, що являє собою неактивний хроматин. Гетерохроматин має вигляд темних плям, що розташовуються звичайно ближче до оболонки Я., у той час як еухроматин локалізується ближче до центра Я. У клітинах жіночої особини до категорії гетерохроматину належить статевий хроматин (тільце Барра), що являє собою спіралізовану X-хромосому. Обов’язковим компонентом кожного Я. є ядерця, що являють собою маленькі щільні тільця шароподібної форми. Кількість і розміри ядерець в клітинах варіюють залежно від функціональної активності. У клітинах, які продукують велику кількість білка, розмір ядерець може займати до 25% всього об’єму Я. Встановлено, що ядерце утворено спеціалізованими ділянками хромосом (13, 14, 15, 21 та 22), які називаються організаторами ядерця. Ядерце формується на певних локусах хромосом, які утримують велике число копій генів, що кодують рибосомну РНК. Таким чином, функція ядерця полягає в синтезі рибосомальної РНК та утворенні попередників великої та малої субодиниць рибосом, причому подальше дозрівання попередників у субодиниці здійснюється в гіалоплазмі, куди їх попередники потрапляють з ядра через порові комплекси.

Билич Г.Л., Катинас Г.С., Назарова Л.В. Цитология — СПб., 1999; Новак В.П., Пилипенко М.Ю., Бичков Ю.П. Цитологія, гістологія, ембріологія. — К. 2001; Ченцов Ю.С. Введение в клеточную биологию. — М., 2004; Шуст І. Гістологія з основами ембріології. — Тернопіль, 2004.